Studie af videnskabelige visualiseringer NASA offentliggjort en video, der viser, hvordan et system med to sorte huller ville se ud fra siden. Sådanne imponerende videoer er ikke kun skabt til uddannelsesformål, de er vigtige for at forstå de astronomiske fænomener, der observeres af videnskabsmænd.
Simuleringen blev offentliggjort på styrelsens hjemmeside, den viser skabelsen af modellen og dens beregninger på Discover-supercomputeren fra Center for Klimasimuleringer NASA. For at udføre alle de nødvendige beregninger tog det næsten en hel dag og mere end 2,5 tusinde processorkerner. En sådan visualisering ville tage 10 års drift af en almindelig kraftfuld pc.
Videoen nedenfor viser resultatet af beregningen af stierne for fotoner, der udsendes af tilvækstskiver sorte huller, som passerer gennem skæv rumtid. Den samlede masse af disse astronomiske objekter er 300 millioner af vores sole. Et sort hul med en orange tilvækstskive er dobbelt så massiv som et andet med en blå.
Interessant nok er farverne ikke valgt blot for klarhedens skyld. Selvom de er hypertrofierede, afspejler de den virkelige forskel i temperaturen på stof, der falder ned i et sort hul. I videoen kan du straks bemærke adskillige effekter forudsagt af relativitetsteorien. Den mest oplagte er gravitationslinser. Dette er et optisk fænomen udtrykt ved såkaldte ringe eller Einsteins buer, ligner flere koncentriske bueformede eller cirkulære forvrængninger og refleksioner af objekter. De opstår, når lys passerer nær en massiv krop. Dens tyngdekraft forvrænger rum-tid så meget, at fotoner ændrer bane, som i en linse.
Takket være gravitationslinser fra Jorden kan du se objekter så langt væk, at deres lys ellers aldrig ville nå vores planet. Men der er også den anden side af medaljen - i de fleste tilfælde er massive genstande som sorte huller ikke alene i rummet, og himmellegemer, der er interessante for videnskabsmænd, er ikke direkte bagved dem, men i forskellige vinkler i forhold til Jorden. På grund af dette er ringene og buerne på himlen i virkeligheden langt fra så pæne som i de simpleste simuleringer - billeder af fjerne galakser er fulde af forvrængninger og flere refleksioner af stjerner.
Også interessant:
- Polariseret lys afslører hemmelighederne bag et sort huls magnetfelt
- Astronomer har opdaget et supermassivt sort hul i bevægelse
For at skelne virkelige objekter fra optiske effekter og visualiseringer kræves. De hjælper med at forstå, hvordan lys vil blive bøjet på forskellige steder af massive genstande. Og selvfølgelig er det mere nøjagtigt at fortolke videnskabelige data opnået med teleskoper.
En anden interessant optisk effekt i videoen er relativistisk aberration: sorte huller synes mindre, når de er tættere på observatøren. Når den ses fra siden, det vil sige, når den ses fra rotationsplanet for sorte huller, ser den ene kant af tilvækstskiven lysere ud end den anden. Dette er forklaret Dopplerforbedring, hvilket fører til, at strålingskilden, der bevæger sig mod iagttageren, ser lysere ud end den, der bevæger sig væk fra ham.
Samlet set er NASAs video ikke kun smuk, men fuld af interessante detaljer. En opmærksom seer kan bemærke flere interessante elementer, der demonstrerer al den omgivende verdens skønhed. Heldigvis behøver vi ikke selv komme tæt på sorte huller for at nyde dem.
Læs også: